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1、高速铁路路专用通通信系统统技术浅浅析河南铁通通工程建建设有限限公司刘培培阳摘要:从从高速铁铁路专用用通信系系统的各各种需求求出发，通通过对系系统的技技术分析析，全面面掌握高高速铁路路通信系系统所采采用的高高新技术术，了解解速铁路路专用通通信系统统的特点点，对高高铁路通通信工程程的施工工起到理理论指导导作用。关键词：高速铁铁路 通信信系统 高高新技术术 分析随着中国国铁路的的跨越式式发展，八纵八横的客运专线和高速铁路正在紧锣密鼓地建设之中，为适应高速铁路的运营要求，需要一套先进的专用通信系统对高速铁路运营进行技术支持，保证信息快捷畅通、通信系统功能强大、安全、可靠。为此，从高速铁路专用通信系统的
2、各种需求出发，通过对系统的技术分析，全面掌握高速铁路通信系统所采用的高新技术，了解高速铁路专用通信系统的特点，以指导高速铁路通信工程的施工。一、高速速铁路对对通信系系统的要要求1.1 信息管管理要求求高速铁路路要求与与沿线行行车、旅旅客服务务相关的的数据与与信息，采采用计算算机网络络相连的的方式输输送和交交换，保保证运营营的高效效，使高高速铁路路的运营营纳入信信息化管管理。1.2 调度控控制要求求传统铁路路的运营营调度方方式，是是以下达达话音指指令为主主实施行行车指挥挥的。随随着列车车运行速速度的提提高，要要求行车车指挥采采用计算算机管理理、传输输指令数数据为主主的调度度方式，在在区间控控制列
3、车车运行的的系统也也采用计计算机和和数据控控制。1.3 通信技技术要求求高速铁路路系统中中，要求求以数字字网络技技术对综合调调度系统统进行技技术支撑撑；较大大的站间间距需要要引入区区间接入入技术；列车运运行控制制系统的的信息要要通过光光纤网络络传输；车上和和地面之之间采用用综合无无线通信信系统，且传递信息从运营调度指挥扩大到客运服务、动车组数据与信息；无线通信系统要适应300公里/小时的运营速度。1.4 通信业业务需求求一是为高高速铁路路信号、综综合调度度、信息息化系统统等专业业的业务务应用系系统提供供安全、可可靠、高高效的通通信网网网络服务务；二是是为高速速铁路运运输提供供高质量量的调度度通
4、信、旅旅客服务务信息、会会议电视视、移动动通信业业务。从上述业业务需求求出发，高高速铁路路专用通通信网应应由统一一专用的的综合业业务承载载平台、综综合业务务接入网网及其上上的通信信业务系系统及通通信支撑撑系统构构成。具体如如下：1）综合合业务传传输平台台采用光纤传输及用户接接入系统统；2）通信信业务分分为调度度及公务务话音通通信、综合移动动通信、数据通通信、应急通通信；3）通信信支撑系系统包括括数字同同步系统统、通信网网管系统统；二、高速速铁路通通信系统统技术分分析根据高速速铁路对对通信系系统的要要求，对对通信系系统技术术进行分分析如下下：2.1 通信传传输线路路为了保证证各种行行车安全全信息
5、及及控制信信息不间间断地可可靠传输输,同时时兼顾到到高速铁铁路多种种业务需需要，光光缆中光光纤的配配置应满满足列控控光纤局局域网、光光纤传输输系统、区区间信息息接入与与传输、无无线光纤纤直放站站的需要要，并兼兼顾远期期发展。通通常，沿沿客运专专线/高高速铁路路两侧的的槽道内内分别敷敷设一条条20芯芯光缆，利利用两条条光缆中中的各两两芯，开开通2.5G光光同步数数字传输输系统；利用两两芯光纤纤开设区区间信息息接入系系统（另另一条缆缆中的两两芯备用用），两两纤为区区间无线线通信直直放站予予留，两两芯用于于牵引自自动化的的远控。利利用两条条光缆中中的各四四芯组成成环状光光纤局域域网，传传送列控控信息
6、。详详细的芯芯线分配配见下表表。高速铁路路光缆分分配使用用表 光纤纤号号左侧200芯光缆缆右侧200芯光缆缆1,2开通2.5Gbb/s SDHH传输系系统开通2.5Gbb/s SDHH传输系系统3,4开通区间间接入系系统开通区间间接入系系统5-8开通列控控光纤局局域网开通列控控光纤局局域网9,100为牵引供供电自动动化控制制预留为牵引供供电自动动化控制制预留11-220备用备用传输设备传输设备传输设备A站 B站 C站光纤传输输线路两条光缆缆互为备备用的原原理图由于高速速铁路通通信系统统设计通通过光缆缆将区间间中的AATC信信号设备备及联锁锁设备联联接在一一起，因因此，需需要利用用独立的的光纤设
7、设置故障障安全型型光纤局局域网，专专门用于于传输列列车控制制、联锁锁等信号号设备的的安全型型信息。2.2综综合业务务承载平平台通过对高高速铁路路通道需需求的分分析，高高速铁路路传输系系统需要要承载的的业务不不仅需要要有传统统的TDDM业务务，还包包括大量量的宽带带数据业业务、图图象业务务。因此此，通信信系统采采用基于于SDHH体制的的2.55Gb/s多业业务传输输平台（MSTP），以利于同时实现TDM、ATM、IP等多种业务的接入、处理和传输。其中基于SDH的多业务传送接点（MSTP）是指基于SDH平台，同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供同一网管的多业务节点。MSTP
8、P多业务务的接入入、综合合处理和和系统特特性，使使它能为为调度及及公务电电话、调调度集中中、电力远远动等数数据与图图象信息息由区间间接入系系统传送送到车站站的区间间提供安安全可靠靠的通道道。根据高速速铁路业业务容量量及种类类的需求求，承载载平台按按照两层层结构设设计：在各各站建设设2.55Gb/s的多多业务传传输系统统，主要要解决车车站2MMb/ss及以上上多业务务通道的的需求，并并为下层层提供通通道保护护；下层层建设6622MMb/ss接入网网系统，主主要解决决2Mbb/s以以下各种种通道需需求以及及区间内内各信息息采集点点的信息息接入与与传送。2.3综综合业务务接入系系统MSTPP虽能提提
9、供一些些宽带业业务，但但对于用用户需求求的窄带带业务（话话音等）不不能满足足要求，须须使用OONU来来完成低低速数据据和话音音的接入入，ONUU可提供供64KK或低于于64KK的低速速数据接接口。高速铁路路的传输输系统除除了提供供标准的的业务接接口以外外，还要要为高速速车站旅旅客服务务系统提提供专用用的音频频、监视视图像等等接口，以以将各个个旅客服服务业务务系统纳纳入到传传输系统统中。在在沿线区区间中的的信息采采集点，其其所采集集的信息息应为低低速数据据。沿线线利用22芯光纤纤及设在在区间适适当地点点的6222Mbb/s光光接入传传输设备备，构成成区间信信息接入入系统，将将信息从从区间传传送到
10、车车站，再再通过MMSTPP系统传传送到综综合调度度中心。为为满足高高速铁路路站内及及区间多多种用户户的综合合业务接接入需要要，工程程建设光光接入网网，在站站内、动车段段、综合合维修段段以及沿线线区间信信息接入入点等地地设置具具备多种种业务接接口的光光网络单单元（OONU），在在部分车车站设置置局端OOLT设设备，构构成一体体化的综综合业务务接入网网络。工程中采采用MSSTP+ONUU方式组组成光纤纤接入网网，组织织区间用用户接入入网和站站内通信信网，统统称为多多业务接接入网系系统。分分为区间间用户接接入和站站内用户户接入两两部分。区区间采用用链形组组网，同时用用铁路两两侧光缆缆中的2芯光光纤
11、在两两个车站站间作环环回保护护，组成成通道保保护环或或复用段段保护环环，提高高系统可可靠性。车车站采用用链形或或环形组组网。2.4专专用调度度通信系系统高速铁路路专用调调度通信信系统是是全线专专用通信信网和承承载综合合调度信信息系统统的组成成部分，是是供高速速铁路调调度、车车站运营营部门及及维修单单位进行行行车指指挥和业业务联系系的专用用通信系系统。鉴鉴于高速速铁路采采用综合合调度系系统对全全线进行行高可靠靠、高安安全的行行车控制制及统一一调度指指挥，根根据行车车及维修修业务的的需要，它它的各子子系统均均要求性性能可靠靠、功能能先进。因此高高速铁路路综合调调度系统统除具有有话音功功能外，还还应
12、具有有数据和和图像等等多媒体体通信功功能，以以满足多多种调度度信息可可靠传送送的需要要。高速铁路路专用调调度通信信系统采采用调度度专用交交换机统统一组织织高速铁铁路综合合调度系系统通信信业务，提提供综合合调度各各子系统统内部及及系统间间的语音音、数据据和图像像等各种种业务功功能。集集成电话话交换机机将方便灵灵活的用用户功能能和调度度系统强强大的指指挥调度度功能于于一体，不不但可满满足综合合调度（主主、副）中中心对全全线各基基层组织织、现场场站段的的语音调调度功能能，还可可与电话话交换及及非话业业务用程程控交换换机合二二为一设设置，解解决高速速铁路沿沿线各车车站内、车车站间的的话音通通信功能能，
13、综合合造价较较经济。接接入调度度专用交交换机的的可以有有数字话话机、GG4传真真机，基基于PCC的多功功能终端端，可以以在一台台终端上上提供话话音、数数据、图图象等多多种业务务。采用用G4传传真，用用数字信信号传输输，速度度快（小小于100秒），不不仅满足足电话业业务而且且也满足足数据（传传真）通通信、调调度通信信等功能能，也是是高速铁铁路现代代化通信信的重要要保证。2.5数数据通信信系统高速铁路路数据通通信网采采用分层层结构，网网络划分分为两层层：核心层。采用核核心路由由器。核心交交换层主主要任务务是高速速交换，提提供高速速路由及及交换功功能，并并作为区区域层之之间的连连接和网网间出口口，核
14、心心层构成成网络信信息交换换和传输输的平台台。接入层。采用接接入路由由器，为为所在车车站提供供接入业业务，根根据实际际链路情情况，采采用双星星或环形形方式连连接到区区域层节节点。接接入层与与骨干层层之间采采用Nxx2M中继继速率。高速数据据通信网网设立独独立的OOSPFF 自治治域，在在整个骨骨干承载载网上使使用独立立的路由由设备，路路由器间间形成部部分网状状连接，兼兼顾路由由冗余与与合理利利用传输输带宽，管管理区（NNOC）直直接接入入核心路路由器。2.6综综合无线线通信GGSM-R系统统传统的机机车没有有采用大大量的信信息技术术，地面面对车辆辆的管理理、对旅旅客服务务的需求求均未提提到议事
15、事日程。而而高速动动车组，由由于采用用了机电电一体化化技术和和现代信信息技术术，大量量的信息息急需传传输到地地面维护护中心。现现代铁路路的管理理，迫切切需要构构成地面面调度中中心与移移动体之之间的信信息交换换与传输输通道。采采用传统统的无线线通信技技术难以以满足这这一需求求，因此此采用现现代通信信技术GGSM作作为铁路路无线通通信平台台成为一一种必然然的选择择。传统铁路路上采用用着仅能能满足调调度员与与司机对对话的简简单无线线电通信信系统。近近年来，随随着通信信技术的的发展进进步与铁铁路的需需求，欧欧洲制订订了新一一代铁路路无线电电通信标标准GSSM-RR。新系系统采用用一个综综合网络络将若干
16、干个现有有的简单单无线通通信集成成在一起起，既满满足不同同用户的的需求，提提供共用用技术的的空间，又又为进一一步发展展奠定了了基础。高速铁路GSM-R系统由下列六个子系统组成：交换子系统（SSS）、基站子系统（BSS）、通用分组无线业务系统（GPRS）、移动智能网系统（IN）、运行与维护子系统（OMC）、移动终端子系统。高速列车车运行的的速度是是3000km/h时，每每分钟运运行速度度达到55公里。按按照常规规，两个个无线电电通信基基地台沿沿铁路线线的间隔隔距离是是10公公里，这这就意味味着移动动车载台台、手持持台每隔隔2分钟钟就要进进行一次次越区切切换。频频繁的越越区切换换处理、高高速移动动
17、条件下下的多卜卜勒频移移对于通通话和数数据传输输的稳定定性和可可靠性都都有着很很大的影影响，综综合无线线通信GGSM-R系统统解决高高速铁路路运行中中的这一一问题。三、结论论高速铁路路专用通通信网为为高速铁铁路运输输服务，能够提供话音、数据、图像等多种媒体的通信手段。根据以上分析，高速铁路专用通信网具有以下主要特点：3.1服服务内容容及对象象多元化化既有铁路路通信网网主要为为既有铁铁路运输输提供基基本的话话音、低低速数据据服务，高速铁铁路通信信网除了了为高速速铁路运运输提供供话音、数数据、图图像等多多种媒体体的通信信手段，还还将作为为统一的的通信平平台为信信号、综综合调度度系统、信信息化系系统
18、等专专业提供供不同层层次、不不同要求求的通信信网络服服务。3.2 网络安安全可靠靠性高由于高速速铁路专专用通信信网将为为信号、综综合调度度中心、信信息化等等专业服服务，已已成为与与高速铁铁路行车车安全密密切相关关的不可可或缺的的基础设设施，其其安全可可靠性较较既有线线高。同同时，高高速铁路路的站距距长，维维修机构构综合高高效率而而统一设设置，因因此高速速铁路专专用通信信网的可可靠性较较既有线线更高。3.3 网络专用用性强高速铁路路专用通通信网专专为高速速铁路运运输服务务，不考考虑与高高速铁路路无关的的其它方方面的需需求。同同时，高高速铁路路专用通通信网的的建设目目标追求求的是高高安全可可靠的效效益，反反映到通通信网的的技术选选择上，就是在技术运用成熟、具备高安全可靠措施的前提下积极稳妥的采用高新技术。参考文献献：1、高高速铁路路技术 中国铁铁道出版版社 20005年年3月2、京京沪高速速铁路设设计暂行行规定（上上下）中中国铁道道出版社社 220044年122月10